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原创 平滑轨迹插值方法之多项式插值（附代码）
前言 今天我们来聊聊轨迹插值，在机器人的运动规划和控制领域，参考轨迹的生成是一个历史悠久的问题，已经发展出了一系列的方法。今天我们就来聊一聊轨迹插值领域中最常见的轨迹插值方法：多项式插值...
2020-10-27 20:57:04
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原创 【20250206】Science正刊：大脑皮层内多电极刺激可帮助截瘫病人重塑手指的自然触觉...
引言：科技发展的一个重要方向就是增强人类，包括对健康人的能力增强和对伤残病人的能力补偿。其中，对于瘫痪病人的感知觉补偿是一个很有前景的研究方向，人们尝试通过模拟人类的视听触觉在神经系统中产生的电信号来绕过损坏的神经系统在病人大脑中重现人类自己的感觉结果，从而可以利用多种传感器来模拟人类的感知觉器官，帮助人们恢复已经失去的感知功能。但是，如何能够准确模拟触觉功能，目前科学界尚没有成熟的解决方案。【基...
2025-02-06 18:30:17
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原创 【20250205】CMU发布人形机器人全身敏捷动作学习策略，跨越仿真到现实的动力学不匹配鸿沟...
引言：在科技界，AI和机器人技术已经成为了近几年最火热的话题。在2025年初的春节联欢晚会上，宇树科技的人形机器人给全国的观众带来了一次玩手绢的视觉盛宴，引起了众多网友的热烈讨论。那么，除了丢手绢这种对机器人上肢运动功能要求较高的玩法，作为与人类形体最接近的机器人，人形机器人是否可以完成更多、更具有挑战的任务呢？比如打篮球、跳舞、跑酷等等，这些运动对于人形机器人的全身运动性能要求更高，尤其是全身运...
2025-02-05 15:47:52
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原创 【20250121】TRO论文：基于数据驱动的膝-踝假肢变阻抗控制策略，可适应不同速度和地形坡度...
【基本信息】论文标题：Data-Driven Variable Impedance Control of a Powered Knee–Ankle Prosthesis for Adaptive Speed and Incline Walking作者名单：T. Kevin Best; Cara Gonzalez Welker; Elliott J. Rouse; Robert D. Gregg发表...
2025-01-21 19:02:45
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原创 【20250119】ICRA2024顶会最佳论文：零样本语义导航方法VLFM
引言：语义导航是机器人实现复杂环境中自主探索的一项关键能力。在陌生环境中，机器人需要像人类一样，利用语义知识来推断空间布局，包括特定物体的位置和几何属性。例如，我们知道厕所和淋浴通常一起出现在浴室中，且通常靠近卧室。通过自然语言可以增强这种先验语义知识，从而更有效地指导机器人在未知环境中的探索。目前，传统的导航方法往往依赖于预构建的地图和特定任务的训练，这极大限制了机器人在新环境中的适应能力。此论...
2025-01-19 22:30:35
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原创 【20250118】Nature子刊：移动机器人用于老年人的骨盆扰动实验，可改善其平衡和认知表现...
【基本信息】论文标题：Utilizing mobile robotics for pelvic perturbations to improve balance and cognitive performance in older adults: a randomized controlled trial发表期刊：Scientific Reports发表时间：2023年11月8日【访问链接】论文链...
2025-01-18 22:11:10
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原创 【20250117】Science Robotics封面论文：可提升钢琴家弹奏技能天花板的外骨骼机械手...
引言：人的大脑是有可塑性的，这有助于我们学习和掌握新事物。很多学过钢琴的读者门都有这个体会，想要学习弹奏，首先要能准确、灵活地控制自己的手指，这是一个相对专业的运动技能，可以通过大量的重复练习来实现；类似地，诸如投篮、乒乓球、骑自行车、甚至敲键盘等许多技巧性要求高的技能来说，大量重复的练习可以让一个新手达到熟练掌握该项运动的水平。但是，在经过较长时间的练习以后，技能提升可能会进入一个平台期，是否能...
2025-01-17 21:00:15
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原创 【20250116】伯克利大学发布的人形机器人全身任务操作仿真平台及测试基准，全开源！...
引言：人形机器人由于具有类人形态的灵活性和适应性，有助于在各种环境和任务中协助人类完成工作。然而，人形机器人的研究常常因昂贵且脆弱的硬件而受到限制，迫切需要构建一套完整的能够模拟人形机器人各种运动和各种操作任务的仿真场景，这也将十分有助于大部分的人员参与到人形机器人的算法研究中。【基本信息】论文标题：HumanoidBench: Simulated Humanoid Benchmark for W...
2025-01-16 22:30:18
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原创 【20250115】Nature子刊：柔性生物传感与深度学习结合的上肢运动增强外骨骼机器人...
【基本信息】论文标题：Intelligent upper-limb exoskeleton integrated with soft bioelectronics and deep learning for intention-driven augmentation发表期刊：npj Flexible Electronics发表时间：2024年2月10日【访问链接】论文链接：https://www....
2025-01-15 22:01:01
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原创 【20250114】清华大学发布人体全身肌骨模型，使用分层低维表示对人体全身肌骨系统和运动控制过程进行建模...
引言：研究人体的肌肉骨骼模型有助于类人机器人的结构和仿人运动模式的研究，属于当前具身智能研究领域的一个重要方向。人体全身的肌肉约有639块，骨骼约有206块，这些肌肉和骨骼共同构成了人体的肌肉骨骼系统，对人体全身的重量进行支撑并驱动人体运动，从而让人类可以完成行走、奔跑、跳舞等复杂的运动过程。因此，人体肌肉骨骼系统是一个具有高时空自由度的复杂动态系统，虽然当前的技术进步无法有效地测量整个人体的动态...
2025-01-14 22:00:40
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原创 【20250113】基于肌肉形变测量的连续步态相位估计算法，可自适应步行速度和地形坡度...
【基本信息】论文标题：Continuous Gait Phase Estimation by Muscle Deformations with Speed and Ramp Adaptability发表期刊：IEEE Sensors Journal发表时间：2024年5月30日【访问链接】论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1054...
2025-01-13 22:00:13
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原创 【20250112】TRO论文：下肢外骨骼机器人的“触感透明度”与交互力实时控制新方法...
引言：人机交互力控制是优化下肢外骨骼机器人性能的重要环节，精准的交互力控制对用户的安全和舒适性至关重要。传统的外骨骼控制策略通常依赖简化的动力学模型，忽略了外骨骼与人体之间复杂的全身动态相互作用。而引入全身动力学建模并结合优化算法，可以显著提高机器人对交互力的控制精度和运动表现。该论文提出了一种基于全外骨骼动力学模型的全新控制方法，能够有效地估计和调节用户与外骨骼之间的交互力，从而实现，提升交互的...
2025-01-12 23:07:11
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原创 【20250111】CMU与上海交大联合研发的通用灵巧人形机器人遥操作和学习系统-OmniH2O...
【基本信息】论文标题：OmniH2O: Universal and Dexterous Human-to-Humanoid Whole-Body Teleoperation and Learning发表期刊：CoRL 2024发表时间：2024年9月6日【访问链接】论文链接：https://openreview.net/forum?id=oL1WEZQal8¬eId=oL1WEZQa...
2025-01-11 21:02:30
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原创 【20250110】斯坦福大学提出可与环境进行物理交互的角色动画生成方法（基于扩散模型与强化学习）...
引言：丰富、拟人的角色动画深受观众喜爱，但是传统的角色动画生成方法往往缺少考虑角色的物理属性，尤其是在物理环境中运动时与环境的交互情况。然而，生成能够与环境进行物理交互的多样化且真实的人体运动过程是一项极具挑战性的研究，目前尚没有成熟的解决方案。【基本信息】论文标题：PDP: Physics-Based Character Animation via Diffusion Policy发表期刊：AC...
2025-01-10 18:46:03
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原创 【20250109】Nature子刊：一种可改善帕金森患者冻结步态的柔性可穿戴机器人系统...
引言：冻结步态（FoG）是帕金森病中一种极具破坏性的步态障碍，会导致患者在行走时意外停顿。目前针对冻结步态的治疗效果有限且短暂，因此缺乏有效的治疗方法。该论文展示了一种使用机器人改善帕金森冻结步态的概念验证，即通过使用可增强髋关节屈曲动作的柔性机器人系统，辅助患者在步行过程中的大腿发力，能够有效避免冻结步态，并且在一个73岁的真实帕金森患者身上得到了验证。【基本信息】论文标题：Soft robot...
2025-01-09 18:41:01
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原创 【20250108】多模态Transformer：用于视觉-运动学融合的地形感知步幅级人体髋关节角度预测...
【基本信息】论文标题：Terrain-Aware Stride-Level Human Hip Joint Angle Forecasting via Vision and Kinematics Fusion发表期刊：IEEE Robotics and Automation Letters发表时间：2024年9月【访问链接】论文：https://ieeexplore.ieee.org/docume...
2025-01-08 18:30:20
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原创 【20250107】TRO论文-人形机器人自适应步态规划：基于值函数近似的在线多接触滚动时域规划...
【基本信息】论文标题：Online Multi-Contact Receding Horizon Planning via Value Function Approximation发表期刊：IEEE Transactions on Robotics (TRO)发表时间：2024年4月22日【访问链接】论文：https://ieeexplore.ieee.org/document/10506550代...
2025-01-07 22:59:35
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原创 【20250106】伯克利、UCSD、MIT、英伟达等团队联合发布“高级富有表现力”的人形机器人全身控制策略ExBody2...
引言：从2022年开始，人形机器人的研究进入了一个爆发期，全球多个大学和科技企业在人形机器人的学术研究、计算平台、系统研发、应用场景推广等方面进行了全面布局。机器人的硬件平台已经发展到了一定的阶段，那么其软件控制及智能性的发展也逐步成为限制人形机器人在实际场景中应用的重要技术瓶颈。本文主要针对仿人双足机器人的高性能全身控制策略研究，构建了基于强化学习方法的人类复杂动作模仿及学习框架，可实现包括跳舞...
2025-01-06 17:40:34
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原创 【20250105】Auke Ijspeert团队论文：适用于外骨骼机器人多种运动模式过渡状态的在线检测算法...
Auke Ijspeert目前是洛桑联邦理工学院教授，担任生物机器人实验室的主任。他的研究处于机器人学、计算神经科学、非线性动力系统和机器学习的交叉领域，主要关注动物和机器人的运动控制、感觉运动协调和学习的计算方面，以及康复机器人技术和运动恢复等，致力于通过数值模拟和机器人更好地理解动物的运动和运动控制，并从生物学中获取灵感来设计新型机器人和自适应控制器。他在机器人规划和控制领域有很多代表性工作，...
2025-01-05 15:42:18
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原创 【20250104】TRO论文：基于人体行为迭代学习的外骨骼自适应步态模式调整策略...
【基本信息】论文标题：Iterative Learning of Human Behavior for Adaptive Gait Pattern Adjustment of a Powered Exoskeleton发表期刊：IEEE Transactions on Robotics (TRO)发表时间：2022年2月7日【访问链接】论文：https://ieeexplore.ieee.org/...
2025-01-04 18:03:06
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原创 【20250103】AI驱动的通用下肢外骨骼机器人系统以实现社区步行辅助
引言：AI技术的发展日新月异，也开始改变机器人研究领域的许多传统模型和研究方法，通过结合AI方法、数据、物理仿真等工具和平台实现传统机器人领域无法实现的建模、规划及控制方法是当前的一个研究热点。本论文是典型的AI驱动的外骨骼机器人控制方法研究，希望能启发读者对个人研究领域的思考。【基本信息】论文标题：AI-driven universal lower-limb exoskeleton system...
2025-01-03 22:07:04
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原创 【20250102】Jan Peters团队新作：基于生成对抗模仿学习的人类肌骨模型拟人步行控制策略...
【基本信息】论文标题：Exciting Action: Investigating Efficient Exploration for Learning Musculoskeletal Humanoid Locomotion发表期刊：ArXiv发表时间：2024年7月16日【访问链接】论文：https://arxiv.org/pdf/2407.11658代码：https://github.co...
2025-01-02 13:40:35
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原创 【20250101】Nature正刊：纯仿真强化学习得到外骨骼机器人的自适应控制策略
基本信息论文标题：Experiment-free exoskeleton assistance via learning in simulation发表期刊：Nature发表时间：2024年6月12日访问链接论文：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07382-4?fromPaywallRec=true代码：https://github.com...
2025-01-01 10:47:59
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原创 Nature论文：谷歌DeepMind发布蛋白质预测AI模型AlphaFold3，代码已有人复现！
21世纪是生物学的世纪，也是人工智能技术大放异彩的实际，两者的结合必将碰撞出热烈的火花，对生物学的研究也是具备了前所未有的推动力。过去几年，以AlphaFold为代表的人工智能技术已经成为破解生命复杂性难题的重要工具，在蛋白质结构预测领域屡次取得突破性成果。2018年，DeepMind推出了第一代AlphaFold模型，在国际蛋白质结构预测竞赛中获得了第一名；2020年，AlphaFold2继续显...
2024-05-09 12:15:55
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原创 一个适合初学者入门机器人建模、控制和仿真的demo项目，代码已开源！
最近整理了一下自己带新同学做机器人领域入门学习时需要完成的一个工程练习demo，在此分享，可以作为机器人领域的初学者们学习机器人的运动学建模、轨迹规划以及机器人仿真（基于CoppeliaSim）的入门教程。demo的代码已开源，github上的开源仓库地址：https://github.com/chauby/two_link_arm_in_coppeliasim欢迎有需要的读者下载使用，最终可以实...
2024-05-04 19:11:01
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原创 德国著名自动化公司Festo设计了一款仿生蜜蜂，仅重34g，支持多只蜜蜂编队飞行！...
德国著名的气动元件研发及自动化解决方案供应商Festo公司近日展示了一款仿生蜜蜂（BionicBee），重量只有34g，却完全可以实现自主飞行，还支持多只相同的蜜蜂机器人编队飞行。BionicBee 重约 34 克，长 22 厘米，翼展 24 厘米，目前是仿生学习网络中最小巧的飞行器。在研发过程中，开发人员首次采用了衍生式设计方法：只需输入少量参数，软件就会基于定义的结构设计，设计出最佳结构，从而...
2024-04-29 22:16:35
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原创 北京人形机器人创新中心发布新款人形机器人平台，奔跑速度可达6km/h，可适应多种地形环境...
今天，北京人形机器人创新中心发布了一款人形机器人，名叫“天工”，拥有更加自然和拟人的步行姿态，支持奔跑，且奔跑速度可达到6km/h，也可以适应不同的地形环境，比如楼梯和坡道地形。下面是这款机器人发布时的宣传视频：下面是发布会现场的视频：在宣传片和发布会现场我们可以看到，这款人形机器人最大的关注点就是：速度+稳定性。目前看来，这一款人形机器人在步行这个运动能力上确实要比国内其他几家的人形机器人更加出...
2024-04-27 21:52:28
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原创 星尘智能发布的双臂AI机器人，可帮着做家务
自从上次斯坦福大学和Google的DeepMind一起发布了Mobile Aloha机器人的示教操作视频以后，大家都看到了，原来低成本的硬件也可以配合高性能的算法完成一些以前不敢尝试的工作任务，尤其是那些使用传统算法进行运动规划和控制过程的任务。后来，该机器人升级为Mobile Aloha 2，可以带来更为舒适的遥操作过程，其特性包括：ALOHA 2是 ALOHA 的增强版，与原始设计相比，具有更...
2024-04-26 18:14:17
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原创 新老更替，波士顿动力公司的双足机器人也走全电驱路线了！
前几天，波士顿动力公司先后发布了两个视频，第一个视频宣布了其液压版双足机器人Atlas将退出舞台，这属实让很多人有点吃惊了。从视频中我们可以看到，液压版的双足机器人确实存在很多不稳定的问题，在调试过程中容易损坏机器人本身，尤其是液压管路，爆裂和漏油似乎是一件很常见的事情。由于Atlas的腿是3D打印的结构，所以其修复难度更高，导致成本可能急剧变高。所以，波士顿动力公司还是决定放弃这条技术路线了。随...
2024-04-21 22:46:34
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原创 机器人百花齐放的时代，软体机械臂在未来有前景吗？
目前我们看到的大多数机器人都是刚体的，既使用坚硬的金属材料制作而成，并且很多刚体的机械臂已经在工业场合得到了很好的应用。而地球上的许多动物都是内置坚硬的骨骼，外面覆盖肉体的方式，既可以高速运动，又能增加环境接触和交互的安全性。那么，研究软体机械臂在未来是否有前景呢？在哪些场合能用到软体机器人呢？先说结论：有，而且很大。1. 软体机械臂的优势相比于刚体机械臂，软体/柔性机械臂有哪些优势呢？由材料决定...
2024-02-27 08:00:40
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原创 最近大火的Sora能生成逼真的视频画面，它到底懂不懂物理世界？
最近OpenAI发布的Sora可以说是引起了人工智能和内容生成领域的讨论热点，它可以生成长达1分钟的逼真视频，前所未有！但是，我们真实的视频是会体现真实世界的物理规律，以航行为例这意味着AI需要考虑到重力、浮力、碰撞以及船体结构在动态环境中的行为。那么问题来了，Sora到底懂不懂我们的物理世界呢？Sora是一种基于Transfomer架构的神经网络模型，可以实现“端到端”的数据拟合及预测，在内容生...
2024-02-26 14:57:42
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原创 特斯拉机器人学会工厂打螺丝，未来可组装和复制自己
2021 年 8 月 19 日，特斯拉在人工智能日 AI Day 上首次公布了人形机器人项目计划Tesla Bot，也称为Optimus。2022 年 9 月 30 日，特斯拉在 2022 AI DAY 上展示了人形机器人的开发平台和最新 一代原型机。经过 6 个月的研发，此次展示的机器人已经具备了行走、搬运、识别物品、 浇花等基本的运动和应用能力。马斯克表示，Optimus 的发展方向是大规模生...
2023-03-09 22:30:29
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原创 双足机器人ZMP预观控制算法及代码实现
1. 简介本文的主要内容参考了Kajita等人2003年的论文，Biped Walking Pattern Generation by using Preview control of Z...
2022-01-03 06:58:00
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原创 CoppeliaSim结合Gym构建强化学习环境
前言本文将介绍CoppeliaSim与Gym框架结合来构建强化学习环境的基本方法，通过一个强化学习的经典控制例子cartpole来讲述如何在Gym的框架下，构建基于CoppeliaSim的...
2021-08-12 06:10:18
1848
4
原创 【双足机器人（3）】3D线性倒立摆Python仿真（附代码）
往期本文是双足机器人系列的第三篇，在前面的文章中我们介绍了2D线性倒立摆的基本理论，详见：【双足机器人（1）】线性倒立摆及其运动控制（附代码）在这篇文章中我们要详细介绍3D线性倒立摆的基本...
2021-07-13 23:38:55
5633
原创 经典DMP的问题及其解决办法
1. 经典DMP的问题本文是上一篇文章[Dynamic Movement Primitives与UR5机械臂仿真]的续文，目的在于介绍经典DMP的问题及其解决办法。同样地，所有的源代码均开...
2021-05-11 08:20:00
1105
原创 Dynamic Movement Primitives与UR5机械臂仿真
Dynamic Movement Primitives （DMP），中文译名为动态运动基元、动态运动原语等，最初是由南加州大学的Stefan Schaal教授团队在2002年提出来的，是一...
2021-05-09 16:55:17
2278
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原创 【双足机器人（2）】倒立摆运动学模型构建（附代码）
1. 简介 在上一期的文章中，我们对线性倒立摆在2D平面内的运动过程进行了分析，并给出了基于轨道能量的线性倒立摆控制过程。【双足机器人（1）】线性倒立摆及其运动控制（附代码） ...
2020-12-19 14:14:37
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原创 【双足机器人（1）】线性倒立摆及其运动控制（附代码）
1. 简介 在仿人双足机器人的控制里面，可以将机器人模型简化为一个线性倒立摆模型（下图来自梶田秀司教授的《仿人机器人》[1]，该书电子版可在公众号后台回复【HR】获得），...
2020-11-28 17:57:53
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机器人运动规划+轨迹插值+三次样条插值+PVT插值+平滑轨迹规划+Matlab代码
2023-10-31
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2012-12-18
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